JPH02258016A - 煤塵含有ガスの脱硝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は排ガスの処理装置に係り、特にディゼル機関の
排ガスの煤塵と窒素酸化物を同時に除去する装置に関す
る。

【従来の技術】

都市部における大気汚染が問題化しており、自動車、コ
ジェネレーションプラントなどで使用される燃料の燃焼
排ガス、特にディーゼル機関の排ガスの排出規制が厳し
くなる傾向にある。 ディーゼル機関の排ガス中、問題となる物質は煤塵と窒
素酸化物であり、ボイラ排ガスと同じく燃料と燃焼方法
の改善によって、ある程度の低減は可能である。しかし
規制の厳しい地域では燃料とか燃焼方法の改善のみでは
規制値を達成できず、さらに排ガス処理が必要である。 排ガス中の煤塵を処理する方法としてはバグフィルタあ
るいは電気集塵器を用いる方法が確実であるが、軽油を
燃料とするディーゼル機関の煤塵の特徴は灰分をほとん
ど含まない炭素である。したがって、ディーゼル機関の
煤塵処理法として、燃焼により炭素が消失することを利
用した方法が開発されつつある。 つまりセラミックフィルタで排ガス中の煤塵を捕捉して
除去し、セラミックフィルタに蓄積された煤塵をそのま
まフィルタ上で燃焼させて処理する方法がディーゼル機
関排ガス特有の煤塵処理方法として開発されつつある。 一方、ディーゼル機関排ガス中の窒素酸化物を処理する
には排ガス中に酸素が共存するためボイラ排ガス処理と
同様に主に遷移金属酸化物からなる脱硝触媒と排ガスを
接触させ、排ガス中の窒素酸化物を排ガスに添加した窒
素化合物によって還元し無害な窒素に転じる方法が用い
られている。 また、脱硝触媒として大きい比表面積を有する炭素、つ
まり活性炭も使用できることが知られている。ところが
これら触媒は使用条件によっては直ちに劣化し脱硝しな
くなるという欠点がある。例えば、触媒が温度６００℃
以上の履歴を受けると遷移金属酸化物は焼結して劣化し
、活性炭は燃焼して消滅する。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来技術において除塵と脱硝を行うことを意図して
フィルタを充填した煤塵除去器を脱硝触媒を充填した脱
硝反応器と同一容器内に共存させた場合、フィルタの再
生時に発生する熱に脱硝触媒が耐えられず劣化してしま
う。 本発明の目的はディーゼル機関排ガスの脱塵、脱硝処理
において、−船釣に高価でしかも取り扱いによっては劣
化し易い特Ｅ１１な脱硝触媒を不要にし、従来の煤塵除
去器を用いながら除塵と同時に排ガス脱硝を行うことあ
る。

【課題を解決するための手段】

上記の目的は、燃焼排ガス煙道に・炭素質物質を蓄積し
うる脱硝反応器を設け、該脱硝反応器の上流側の燃焼排
ガス煙道に炭素質物質補給手段および還元剤供給手段を
設けた煤塵含有ガスの脱硝装置により達成される。 炭素質物質の補給は燃焼排ガス中の煤塵を脱硝反応器の
担体に捕捉させて行うのが最も望ましい。 煤塵を脱硝反応器内の空間内に分散して蓄積させ、かつ
蓄積量を検出して所定量以上の煤塵が存在する場合のみ
還元剤である含窒素有機化合物を供給し窒素酸化物を還
元する。煤塵が脱硝反応器内に無い場合に含窒素有機化
合物を供給すると、含窒素有機化合物が未反応のまま流
出してしまい、２次公害が発生してしまう。この方法で
あっても簡易脱硝として有効であるが、さらに排ガス処
理期間を長くするには所定量以上の煤塵が脱硝反応器内
に維持されるよう必要に応じてディーゼル機関の運転条
件を操作して煤塵発生量を増減すればよい。　別の解決
手段として多孔体等の担体を持つ脱硝反応器に付着させ
た炭素質物質を脱硝触媒もしくは脱硝を促進する物質と
して利用してもよい。 この場合、炭素質物質は高温の排ガスと接触して酸化さ
れ消耗するので脱硝性能を維持するには消耗しただけ炭
素質物質を補充する必要がある。補充の方法として、排
ガス中の煤塵を捕捉し付着させても良いが、不足の場合
、担体に炭素質微粒子を供給するか、もしくは、高分子
量の炭化水素等を含む液体を噴霧もしくは滴下して補給
しても良い。担体に付着した液は排ガスで熱分解して炭
素質物質の層を形成する。 排ガス脱硝の促進物質として有効な炭素を煙道内の空間
へ固定するには保持する骨格となる担体が必要である。 さらに担体上の炭素は消耗するので補充する必要がある
。炭素の補充に排ガス中の煤塵を用いる場合、担体とし
てセラミックフィル夕が好ましい。煤塵捕捉用のセラミ
ックフィルタとしてセラミックハニカム型とセラミック
７オーム型が提案されているが、フィルタ面で煤塵を濾
過する型式のフィルタであるセラミックハニカム型のフ
ィルタは以下の理由で好ましくない。温度３００℃前後
でフィルタに蓄積した煤塵を触媒として使用し脱硝する
場合、煤塵の触媒活性は高くないので排ガス脱硝に必要
な量をセラミックハニカム型のフィルタで捕捉し蓄積し
た場合、密に堆績した厚い層を作るので通風圧力損失が
大きくなり実用的でない。 一方、反応空間を確保し、かつ煤塵閉塞による反応空間
の通風圧力損失の上昇を少なくするには煤塵を反応空間
に分解して固定する必要があり、この目的にはガス流を
撹乱し粒子の慣性衝突の作用で煤塵を壁面に付着させる
型式のフィルタであるセラミックフオーム型のフィルタ
が好ましい。 そこで、セラミック７オーム型のフィルタを用いてフィ
ルタ内のガス流路を閉塞しない状態でフィルタ内の格子
壁面に煤塵を緩やかに付着させフィルタ内全域に煤塵を
分解させるのが好ましい。 温度５００℃前後でフィルタに留まった煤塵が酸化され
る過程で発生する脱硝反応促進物質の作用によって無触
媒排ガス脱硝を行う場合、脱硝反応は瞬時ではなく０．
１秒ないし１秒程度の時間を要する。一方、脱硝反応促
進物質である煤塵酸化の中間生成物は不安定なラジカル
物質であり、発生後、はぼ瞬時に消滅する。そこで、排
ガスが通過する反応空間の全域にわたって煤塵を分散し
ておき、各部分で少量づつ脱硝反応促進物質を発生させ
る必要がある。この目的にはフィルタ表面に煤塵を局地
的に蓄積するハニカム型フィルタでは不都合で、フィル
タ内の格子壁面に煤塵を付着させフィルタ内に反応空間
を保持すると同時に煤塵も広く分布すセラミックフオー
ム型フィルタが好ましい。

【作用】

ディーゼル排ガス中の煤塵はガス化した燃料が気相中で
高温熱分解して生成するものであり、数十〜数百人の径
の炭素粒子が集まって０．０１−０．１μの浮遊塵を形
成しており、セラミックフィルタで捕捉して集めれば活
性炭と同様の大きな比表面積を有する炭素となり、脱硝
反応において、活性炭と同様の触媒作用を有するものと
なる。温度３００℃前後の脱硝温度において触媒として
使用する煤塵は緩やかに酸化され消耗するが、排ガス中
より新たな煤塵を捕捉し、あるいは新たに炭素物質を供
給すればセラミックフィルタ上の炭素粒子は減少するこ
とはない。 温度６００°Ｃ前後ではセラミックフィルタに捕捉され
た煤塵あるいは別に供給された担体上の炭素物質の酸化
は急であり、脱硝触媒としてより無触媒脱硝における反
応促進物質として働く。つまり、炭素の酸化時に生成す
る酸化の中間生成物の作用によってアンモニアもしくは
含窒素有機化合物が分解して活性なアミノラジカルを生
成し、これが排ガス中の窒素酸化物と選択的に反応して
脱硝作用をするものと考えられる。 燃焼排ガスの無触媒脱硝は公知であり、多くの文献が公
開されているが、本発明者等も無触媒脱硝について詳細
に研究し、含窒素有機化合物により窒素酸化物を還元す
る際に、第３成分を添加し、第３成分の酸化の中間生成
物によって含窒素有機化合物の分解を早めれば窒素酸化
物の還元がより促進することを確認している。アンモニ
アによる窒素酸化物の還元において第３成分として一酸
化炭素が共存すれば、脱硝可能温度が一酸化炭素が共存
しない場合の７００℃から５００℃まで低下する。 本発明者等は今回、−酸化炭素より反応空間に固定した
炭素粒子の方がより脱硝反応を促進することを見いだし
て本発明に至ったものである。 酸化炭素ではガスの移動に伴い反応促進物質として利用
されないまま反応空間から流出する量が多い。一方、反
応空間内に捕捉し固定した炭素粒子、つまり、フィルタ
に捕捉した煤塵は反応空間外に流出することなく空間内
で有効に利用される。しかも、炭素は一酸化炭素よりも
酸化され二酸化炭素になる過程でより多くの中間物質を
発生し、より多くの含窒素有機化合物を活性化する。も
っとも、炭素粒子であっても反応空間内に固定され、留
まらなければ効果がない。炭素粒子がガス流と共に空間
を通過するだけでは空間での滞留時間が短くて炭素粒子
が利用されないまま反応空間外へ流出するので一酸化炭
素より効果が少ない。

【実施例】

以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明する。 実施例１ 実験室においてディーゼル機関排ガス中の煤塵の触媒作
用を確認した。まず軽油を燃料とするディーゼル自動車
の燃焼排ガス煙道に堆積した煤塵２ｇを採取し、石英ウ
ール中に分散させ、電気炉で加熱した石英管内に充填し
排ガス模擬ガスを通過させＩ；。模擬ガス組成は一酸化
窒素（Ｎｏ）　　５００１）ｐｍ　ｓ酸素（ｏｘ）　　
１ｏ％、水（Ｈ２Ｏ）　　６％で流量２α／ｍｉｎであ
るが、温度３００℃で石英管を通過させた結果、ＮＯの
６３％が消滅し、煤塵の脱硝効果が明らかとなった。 実施例２ 実験室において無触媒脱硝における炭素の効果を確認し
た。石英管内にアーク履用の炭素棒（直径７ｒｒｔｎ　
、長さ１５０ｍｍ）を−本人れ、電気炉によって５５０
℃に加熱した後、実施例１と同じ模擬ガスを通じた結果
、Ｎｏの１３％が消滅した。実験中炭素棒は０．２ｇ／
ｈの速度で減少しており、触媒としてより反応物質とし
てＮｏに作用したと考えられる。 別の実験でアンモニアと炭素棒のいずれかが無い場合に
はＮｏに変化がなかったことから考察すると、炭素棒は
特公昭５０−３５９０８号公報等に示されている無触媒
脱硝における水素とか一酸化炭素と同様に酸化窒素と反
応するアンモニアを活性する作用を有すると推定される
。 本実施例では実験の都合上、炭素として煤塵でなく、燃
焼速度の遅いアーク履用の炭素棒を用いたが、本実験結
果より、より微粒子で酸化されやすい煤塵を用いればよ
り大きい効果が得られることが明らかとなった。 実施例３ 本発明を実施するのに好適な装置の一例を第１図を用い
て説明する。第１図においてディーゼル機関１で発生し
た排ガスは排ガス煙道２を通り、該煙道２内にノズル開
口をもつアンモニア添加ノズル３よりアンモニアが添加
されたのち、セラミックフオームフィルタ５を収納した
煤塵除去器４に至って煤塵除去と脱硝が行われ、消音器
６を通過して煙突７より排出される。アンモニアはアン
モニア水タンク１０から定量ポンプ９を介してノズル３
に供給される。煤塵除去器４には点火タイマ１１で作動
する点火器１３および温度検出端１４が設けられ、また
、該除去器４の前端部と後端部との間を除去器４をう回
して連通させる圧力検出用配管１６が設けられ、この圧
力検出用配管１６に差圧検出端１７が設けられている。 上記温度検出端１４と差圧検出端１７か゛らの信号はそ
れぞれ温度信号線１５８よび差圧信号線１８を介してポ
ンプ制御器１９に入り、ポンプ制御器１９からの出力信
号はポンプ制御信号線２０を介してアンモニア供給用の
定量ポンプ９に伝達される。 セラミックフオームフィルタ５への煤塵蓄積は差圧検出
端１７で検出される煤塵除去器４の通風圧力損失で把握
され、煤塵蓄積が多く通風圧力損失が大きい場合のみア
ンモニア水タンク１０のアンモニア水が定量ポンプ９に
より供給されるようにポンプ制御器１９が作動し、煤塵
上で排ガス脱硝を行う。 アンモニア水の供給はさらにディーゼル機関ｌの運転負
荷が大きく、したがって窒素酸化物の排出量が多く、か
つ排ガス温度が高いと温度検出端１４の検出値が高くな
るので所定範囲の温度に到達すればポンプ制御器Ｉ９よ
り定量ポンプ９の稼動を可能にする信号が発生する。な
お、煤塵の蓄積が多くなりすぎると通風が困難になって
ディーゼル機関ｌに悪影響があるので定期的に点火器１
３と点火タイマ１１により煤塵に点火して焼却する。そ
の時には温度検出端Ｉ４の検出値が異常に高くなり所定
範囲を越えるのでポンプ制御器１９からの信号によって
定量ポンプ９が停止する。また、煤塵除去器４への煤塵
蓄積が増えて差圧検出端１７の測定値が大きくなると、
ポンプ制御器１９の指令でアンモニア供給量を増やす。 このように操作することによってフィルタ５に脱硝触媒
作用を有する煤塵が適当量蓄積され、かつデイ・−ゼル
機関ｌが所定負荷で運転され排ガス流量とフィルタ温度
が適切な時期にのみアンモニアが煙道２に供給され排ガ
ス脱硝がなされる。本実施例においては、起動時、停止
操作時あるいは低負荷運転時およびフィルタ再生時は通
常短く、しかも窒素酸化物発生量も少ないので簡易脱硝
法として本実施例による方法は十分に効果がある。 実施例４ 本発明を実施するのに好適に別の装置の一例を第２図を
用いて説明する。第２図において、ディーゼル機関１の
排ガスはセラミックフオームフィルタ５を通って脱塵、
脱硝され消音器６を経て大気へ放出される７０−は実施
例１の第１図と同じであるが、本実施例ではディーゼル
機関ｌの容量が大きくて排ガス温度と流量が大きいため
、廃熱回収ボイラ２１を煤塵除去器４の下流側煙道２内
に設け、熱を回収し、さらに添加した還元剤のリークを
より少なくするため、リーク還元剤を酸化処理するオフ
ガス酸化器２２を廃熱回収ボイラ２１の下流の煙道に設
置していることを特徴とする。なお、本実施例では煤塵
除去器４において温度５００〜６５０℃の高温排ガスが
流入し、セラミック７オームフイルタ５で排ガスより捕
捉された煤塵はフィルタ５上での煤塵蓄積量は少なく通
風圧力損失によっては検知できない。そこで本実施例で
は煤塵量の検出をセラミックフオームフィルタ５内に埋
め込んだ電気抵抗測定端子２９間の電気抵抗変更検知に
よって行っている。アンモニアはアンモニアガスボンベ
２８から還元剤導管２５を介してアンモニア添加ノズル
３へ供給される。還元剤導管２５には還元剤流量調節弁
２６および開閉弁２７が設けられている。上記還元剤流
量調節弁２６は流量制御信号線３３を介して還元剤流量
制御器３２と接続し、還元剤流量制御器３２は負荷信号
線３１を介してエンジン１と接続している。なお、煤塵
除去器４には温度検出端１４も設けられており、温度検
出信号線１５を介して還元剤導’ｉ？２５の開閉弁２７
の弁開閉制御を行う開閉制御器２３に接続されている。 また、電気抵抗測定端子２９は電気抵抗信号線３０を介
して開閉制御器２３に接続され、煤塵除去器４の温度と
電気抵抗により還元剤導管２５の開閉弁２７の開閉制御
が行われる。なお、エンジン燃焼排ガス中のＮＯｘ量が
エンジン負荷に相関性を持つので、本実施例においては
還元剤供給量の制御はエンジン負荷によって調整する。 ディーゼル機関ｌより排出されたガスはアンモニア添加
ノズル３よりアンモニアが添加されて煤塵除去器４に至
り、排ガス中の煤塵がセラミック７オームフイルタ５に
捕捉され留まってフィルタ５内で酸化される。この際に
生成する酸素（０）ラジカル、ヒドロキシ（ＯＨ）ラジ
カル等の酸化中間物質によってアンモニアが活性化され
窒素酸化物と反応して無害な窒素となるものと考えられ
る。 セラミック７オームフイルタ５内に煤塵が少なく、酸化
窒素物質が形成されない場合は添加したアンモニアは無
変化のまま流出するので排ガスへのアンモニア添加を止
める必要がある。本実施例では煤塵除去器４内の状態を
温度検出＠１４と電気抵抗測定端子２９で検出し、温度
が５００℃以下で電気抵抗が任意の設定値以上であれば
開閉制御器２３を作動させてアンモニアガスボンベ２８
の開閉弁２７を止める。炭素質微粒子の付着に伴い、電
気抵抗値と温度が設定範囲内になれば開閉弁２７が開い
ているのでアンモニアガスはディーゼル機関ｌの運転状
態によって還元剤流量を設定する還元剤流量制御器３２
からの信号によって流量調節する還元剤流量調節弁２６
を介して還元剤導管２５を通って排ガス煙道２内へ分散
添加される。 脱塵、脱硝された排ガスは廃熱回収ボイラ２１、消音器
６を経てオフガス酸化器２２に至る。本実施例に示した
無触媒脱硝では排ガス中に数ｐｐｍ濃度の還元剤が流出
してしまうので、このオフガス酸化器内の酸化触媒の作
用によって還元剤を酸化処理し、より無害な物質に転じ
たのち煙突７より大気へ放出する。 本実施例に示した方法を用いることでディーゼル機関排
ガスの無触媒脱硝をディーゼル機関の排ガス温度上限で
ある６５０℃までの温度で実施することができる。しか
も、必然的に排ガス中の煤塵も処理される。 実施例５ 本発明においてフィルタの構造を選択することが必要で
あることを試験した結果を本実施例で示す。 実験は１５０ｒｒｉ１単気筒のディーゼル機関排ガスを
用いて行い、窒素酸化物濃度３５０ｐｐｍ、煤塵濃度０
．５ｇ／ｍ”Ｎの排ガス３ｍ”Ｎ／ｈにアンモニアを５
００ｐｐｍ添加したのちフィルタに吸引して脱硝率と脱
塵率を測定した。 フィルタとして孔径０．０１ｍのセラミックフィルタ板
、孔の口径が８ｍｍ、　５ｍｍ、　２ｍｍ、　１ｍｍ、
　０．５ｍｍ。 ０．２ｆｆ＋、　０．１ａｗｎ、　０．０５ａｍである
セラミック７オームフイルタを用い、脱塵率５０％で一
定になる量で脱硝率を比較した結果を第３図に示す。フ
ィルタの孔径０．１ｍｍから２ｆｌＩ＋の間をおいて顕
著な脱硝効果が認められた。この結果では孔径を大きく
しても小さくしても脱硝率は低下した。孔径な大きくす
ると煤塵がフィルタを素通りし易くなるので、それを防
ぐためにフィルタ容積が急激に大きくなる傾向を示し、
孔径８ｎｍではフィルタ容積を５ａまで増加させても脱
塵率５０％を得ることが不可能であった。孔径を小さく
すると通風圧力損失が急激に上昇し、しかも脱硝率も低
下する。脱硝率低下の原因として、孔径が小さくなると
フィルタの入口側に煤塵が偏在し煤塵の存在する空間だ
けでは十分な反応時間がとれないこと、あるいは入口の
煤慶蓄積部で形成される酸化の中間物質が、脱硝反応に
使用される前にフィルタ出口側の煤塵で被覆されていな
いセラミック壁面と接触して消滅することが考えられる
。 いずれにしても煤塵除去と脱硝を同時に考慮した場合、
フィルタとして三次元の網目構造を有するセラミック７
オームフイルタが好ましく、孔径は０．０５＋ｎｍと１
０ｍｍの間である必要があり、０．１ｍｍと５闇の間の
ものが好ましい。空間速度等の操作条件を変えた場合、
この範囲外であっても脱硝できる可能性は残っているが
、ディーゼル機関排ガスのフィルタによる脱塵性能と通
風圧力損失を考慮した場合、実用に供する可能性は、こ
の範囲外にはない。またフィルタ内にこの範囲外の孔径
が存在してもいいが、脱硝と脱塵を同時に行う機能を有
するのはこの範囲内の部分である。 実施例６ 本発明において煤塵の作用による排ガス脱硝を維持する
ため排ガス中の煤塵濃度を所定値に調節維持する装置の
一例を第４図を用いて説明する。 第４図において装置フローおよび構成機器の大部分は実
施例４で説明した第２図と共通する。異なる点は第２図
における電気抵抗測定端子２９と電気抵抗信号線３０が
無くなり、代わりに排ガス中の煤塵濃度検出器３５がデ
ィーゼル機関ｌと煤塵除去器４との間の排ガス煙道２に
設けられ、該煤塵濃度検出器３５とは煤塵濃度信号線３
６を介して接続し、かつディーゼル機関１とは噴射時期
信号線３８を介して接続するディーゼル機関１の燃料噴
射時期調整器３７が設けられている。脱硝に必要な排ガ
ス中の煤塵濃度を予め実験によって求めておき、煤塵濃
度検出器３５で検出された値と異なる場合、ディーゼル
機関ｌの燃料噴射時期調整器３７にて所定濃度になるよ
うディーゼル機関ｌの運転条件を操作する。ディーゼル
機関ｌにおける煤塵発生量は、燃料の種類、空気量、気
筒内の温度、燃料の噴射状況、滞留時間等によって異な
るが、ディーゼル機関１における黒煙発生は必ずしも不
完全燃焼でなく機関が高温であるほど、つまり機関の燃
焼効率が良いほど燃料の熱分解によって黒煙が発生する
こともあり、一般には煤塵発生量を増減させても機関の
効率変化を伴わない。したがって第４図による７０−で
排ガス中の煤塵濃度を所定量に調整すれば、煤塵の脱硝
反応の促進を常時実施することができる。しかもこの方
法は必ずしもディーゼル機関１の動力発生に悪影響を与
えることはない。 また、図示はしていないがこれと同様に、脱硝反応に必
要な脱硝反応器４上に蓄積される炭素質物質の蓄積量を
予め求めておき、その値と異なる蓄積量が図示していな
い脱硝反応器４内の炭素質物質蓄積量検出器で検出され
た場合に、ディーゼル機関の運転条件を変えて炭素質物
質の補給をする方法も採り得る。 実施例７ 本発明において煤塵の作用による排ガス脱硝を維持する
ための排ガス中煤塵濃度を所定値に調節維持する装置の
別の一例を第５図を用いて説明する。 第５図においても装置７０−および構成機器の大部分は
実施例４で説明した第２図と共通する。 異なる点は第２図における煤塵除去器４内の電気抵抗測
定端子２９と該端子２９と開閉制御器２３を接続する電
気抵抗信号線３０が無くなり、代わりに第４図と共通ず
る煤塵濃度検出器３５が排ガス煙道２に設けられ、さら
に検出値が所定濃度になるまで排ガスにカーボンブラッ
クを添加するための粉体ホッパ５４等からなるフローが
設けられている。煤塵濃度検出器３５は煤塵濃度信号線
３６を介して粉体供給速度調節器５１に接続し、粉体供
給速度調節器５１は粉体供給速度信号線５２を介してモ
ータ５３に接続し、モータ５３は粉体ホッパ５４のスク
リューフィーダ５５を作動させる。カーボンブラックの
粉体は還元剤導管２５に連通ずるキャリアガス導管５６
内に供給される。キャリアガス導管５６にはプロワ５７
によりキャリアガスが排ガス煙道２に送られている。カ
ーボンブラックはディーゼル煤塵と同様に炭素を主成分
とし粒径も類似しているが、第５図において粉体ホッパ
ー５４内に貯蔵されており、粉体用スクリューフィーダ
５５の回転に伴ってキャリアガス導管５６に押し出され
、還元剤導管２５を経て、アンモニア添加ノズル３より
排ガス煙道２へ添加される。本実施例に示したように炭
素質物質を排ガスに添加すれば、排ガス中に炭素質の煤
塵が存在しない排ガスにおいても脱硝することができる
。 また、図示はしていないがこれと同様に、脱硝反応に必
要な脱硝反応器４上に蓄積される炭素質物質の蓄積量を
予め求めておき、その値と異なる蓄積量が図示していな
い脱硝反応器４内の炭素質物質蓄積量検出器で検出され
た場合に、粉体ホッパ５４からカーボンブラックの粉体
を脱硝反応器４に供給しても良い。

【発明の効果】

本発明によれば煤Ｗｉフィルタにおいて、特別な触媒な
しに脱硝が可能となるので専用の脱硝反応器が不要とな
る。しかも、煤塵が無触媒脱硝の促進剤として有効に使
用できるので燃焼排ガスから生成される煤塵の除去と燃
焼排ガスの脱硝が同時に、かつ、同一容器内で行えるの
で装置のコンパクト化が図れる。しかも、ディーゼル機
関排ガスを機関出口温度の５００〜６５０℃において効
率よく無触媒脱硝することができるのでディーゼル機関
の排ガス脱硝に特に有効である。 さらに、窒素酸化物の発生量および煤塵の発生量は共に
燃料の燃焼状態に関係してくるので、窒素酸化物の発生
量に応じた量の還元触媒である煤塵を供給しうろことも
ある。 燃焼排ガス発生源である燃焼機関の燃焼状態を変えるこ
とでフィルタの煤塵量の調節が容易にでき、また、フィ
ルタ上の煤塵量に応じて煤塵とは別に排ガス脱硝作用の
ある還元剤を供給できるので、還元性ガスが大気中に放
圧されるおそれはない。

【図面の簡単な説明】

第１図面は本発明になる煤塵の触媒作用を利用して脱硝
する装置の一層略図、第２図は本発明になる煤塵の酸化
中間生成物による脱硝促進作用を利用して脱硝する装置
の一層略図、第３図はフィルタ孔径と脱硝率の関係を示
す図、第４図は第２図に示す実施例の煤塵濃度を所定値
に保持するようディーゼル機関の運転条件を操作する７
０−を設けた装置の一層略図、第５図は第２因に示す実
施例の煤塵濃度を所定値に保持するよう煙道にカーボン
粉末を添加する７０−を設けた装置の一層略図をそれぞ
れ示す。 ■・・・ディーゼル機関　３・・・還元剤添加ノズル４
・・・煤塵除去器 ５・・・セラミック７オームフイルタ １０・・・アンモニア水２８・・・アンモニアガスポン
ベ代理人　弁理士　松永孝義外１名 図 ディーゼル機関 アンモニア添加ノズル 煤塵除去器 アンモニア水タンク 点火タイマ 点火器 温度検出端 差圧検出端 図 径（ｍｍ　） ２１：廃熱回収ボイラ ３２：還元剤流量制御器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼排ガス煙道に炭素質物質を蓄積しうる脱硝反
   応器を設け、該脱硝反応器の上流側の燃焼排ガス煙道に
   炭素質物質補給手段および還元剤供給手段を設けたこと
   を特徴とする煤塵含有ガスの脱硝装置。
2. （２）炭素質物質補給手段が煤塵を含む燃焼排ガスを排
   出する燃焼機関及び／又は熱分解して炭素質物質を作る
   化合物を含む液体もしくは炭素質微粒子のいずれかの供
   給機であることを特徴とする請求項１記載の煤塵含有ガ
   スの脱硝装置。
3. （３）脱硝反応器上に蓄積された炭素質物質蓄積量を検
   出する手段を脱硝反応器に設け、該炭素質物質蓄積量検
   出値が設定値以上である場合のみ還元剤を排ガスに添加
   するように、該炭素質物質蓄積量検出手段の出力信号に
   基づき、還元剤の供給量を調節する還元剤供給量調節手
   段を還元剤供給手段に設けたことを特徴とする請求項１
   または２記載の煤塵含有ガスの脱硝装置。
4. （４）脱硝反応器の上流側の燃焼排ガス煙道に炭素質微
   粒子濃度検出手段を設け、その炭素質微粒子濃度検出値
   及び／又は脱硝反応器に設けられた炭素質物質蓄積量検
   出手段の検出値が設定値になるように該炭素質微粒子濃
   度検出値信号及び／又は該炭素質物質蓄積量検出値信号
   に基づき、燃焼機関の燃焼条件を調節する燃焼調節手段
   を燃焼機関に設け及び／又は炭素質物質の補給量を調節
   する補給量調節手段を炭素質供給機に設けたことを特徴
   とする請求項１、２または３記載の煤塵含有ガスの脱硝
   装置。